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KR20220060862A - 색역 매핑 방법 및 장치 - Google Patents

색역 매핑 방법 및 장치 Download PDF

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KR20220060862A
KR20220060862A KR1020200146960A KR20200146960A KR20220060862A KR 20220060862 A KR20220060862 A KR 20220060862A KR 1020200146960 A KR1020200146960 A KR 1020200146960A KR 20200146960 A KR20200146960 A KR 20200146960A KR 20220060862 A KR20220060862 A KR 20220060862A
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KR
South Korea
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color
saturation
control
chroma
gain
Prior art date
Application number
KR1020200146960A
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English (en)
Inventor
전현규
이지원
육지홍
배창영
이슬기
Original Assignee
주식회사 엘엑스세미콘
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Filing date
Publication date
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Priority to US17/453,375 priority patent/US11640800B2/en
Priority to TW110141264A priority patent/TW202220428A/zh
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Abstract

본 발명은 세밀한 색역 튜닝을 효율적으로 수행할 수 있는 색역 매핑 방법과색역 매핑 장치에 관한 것으로, 일 측면에 따른 색역 매핑 방법은 입력 영상의 색신호를 휘도 성분과 한 쌍의 색차 성분으로 변환하는 단계; 색차 성분을 이용하여 색상 각도를 산출하는 단계; 색상 각도가 다른 복수의 색상축에 의해 분할된 복수의 제어 영역들 중, 산출된 색상 각도가 위치하는 해당 제어 영역의 색상축들을 선택하는 단계; 선택된 색상축들에 대응하여 설정된 복수의 파라미터와 산출된 색상 각도를 이용하여 복수의 채도 게인과 복수의 색상 게인을 포함하는 복수의 파라미터를 산출하는 단계; 산출된 채도 게인 및 색상 게인을 이용하여, 색차 성분의 채도 및 색상을 제어 영역별로 제어하는 단계; 제어된 색차 성분의 채도와 색상을, 전체 채도 게인과 전체 색상 게인을 이용하여 전체 제어하는 단계; 및 전체 제어된 색차 성분과, 휘도 성분을 색신호로 역변환하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

색역 매핑 방법 및 장치{COLOR GAMUT MAPPING METHOD AND DEVICE}
본 발명은 세밀한 색역 튜닝을 효율적으로 수행할 수 있는 색역 매핑 방법과 색역 매핑 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 고해상도화 및 고선명화 방향으로 발전하면서 색 재현성이 향상되고 있다. 디스플레이 장치에서 표현할 수 있는 색 재현 영역, 즉 색역(Color Gamut)은 디스플레이 장치의 특성에 따라 다르므로, 디스플레이 장치의 특성에 맞추어 입력 영상의 색역을 압축하거나, 색역을 확장하는 색역 매핑(Color Gamut Mapping) 프로세스가 필요하다.
예를 들면, 고화질 텔레비젼(HDTV)의 표준인 스탠더드(standard) RGB(sRGB) 영상을 sRGB의 색역 보다 큰 광색역의 액정 디스플레이 장치나 유기 발광 다이오드 디스플레이 장치에 표시하는 경우 sRGB의 색역을 해당 디스플레이 장치의 광색역으로 확장하는 색역 매핑 프로세스가 필요하다.
이러한 색역 매핑 프로세스는 화질 향상을 위하여 세밀한 색역 튜닝이 필요하면서도 시간 및 제어 신호들을 감소시킬 수 있는 효율적인 색역 튜닝 방법을 필요로 한다
본 발명은 세밀한 색역 튜닝을 효율적으로 수행할 수 있는 색역 매핑 방법과색역 매핑 장치를 제공한다.
일 측면에 따른 색역 매핑 방법은 입력 영상의 색신호를 휘도 성분과 한 쌍의 색차 성분으로 변환하는 단계; 색차 성분을 이용하여 색상 각도를 산출하는 단계; 색상 각도가 다른 복수의 색상축에 의해 분할된 복수의 제어 영역들 중, 산출된 색상 각도가 위치하는 해당 제어 영역의 색상축들을 선택하는 단계; 선택된 색상축들에 대응하여 설정된 복수의 파라미터와 산출된 색상 각도를 이용하여 복수의 채도 게인과 복수의 색상 게인을 포함하는 복수의 파라미터를 산출하는 단계; 산출된 채도 게인 및 색상 게인을 이용하여, 색차 성분의 채도 및 색상을 제어 영역별로 제어하는 단계; 제어된 색차 성분의 채도와 색상을, 전체 채도 게인과 전체 색상 게인을 이용하여 전체 제어하는 단계; 및 전체 제어된 색차 성분과, 휘도 성분을 색신호로 역변환하는 단계를 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 색역 매핑 장치는 입력 영상의 색신호를 휘도 성분과 한 쌍의 색차 성분으로 변환하는 색공간 변환부; 색차 성분을 이용하여 색상 각도를 산출하는 색상 산출부; 색상 각도가 다른 복수의 색상축에 의해 분할된 복수의 제어 영역들 중, 산출된 색상 각도가 위치하는 해당 제어 영역의 색상축들을 선택하는 색상축 선택부; 선택된 색상축들에 대응하여 설정된 복수의 파라미터와 산출된 색상 각도를 이용하여 복수의 채도 게인과 복수의 색상 게인을 포함하는 복수의 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부; 산출된 채도 게인을 이용하여 색차 성분의 채도를 제어 영역별로 제어하는 채도 제어부; 산출된 색상 게인을 이용하여, 채도가 제어된 색차 성분의 색상을 제어 영역별로 제어하는 색상 제어부; 제어된 색차 성분의 채도와 색상을, 전체 채도 게인과 전체 색상 게인을 이용하여 전체 제어하는 전체 제어부; 및 전체 제어된 색차 성분과, 상기 휘도 성분을 색신호로 역변환하는 색공간 역변환부를 포함할 수 있다.
파라미터들을 산출하는 단계 또는 파라미터 산출부는 해당 제어 영역에서, 채도값이 다른 복수의 채도 컨트롤 포인트에 의해 분할된 복수의 채도 제어 영역에 각각 대응하는 복수의 채도 게인을 산출하고, 해당 제어 영역에서, 색상 컨트롤 포인트의 채도값에 의해 분할된 복수의 색상 제어 영역에 각각 대응하는 복수의 색상 게인을 산출할 수 있다. 복수의 채도 게인은 제1 및 제2 채도 컨트롤 포인트에 의해 분할된 제1 내지 제3 채도 제어 영역에 각각 대응하여 산출된 제1 내지 제3 채도 게인을 포함할 수 있다. 복수의 색상 게인은 색상 컨트롤 포인트에 의해 분할된 제1 및 제2 색상 제어 영역에 각각 대응하여 산출된 제1 및 제2 색상 게인을 포함할 수 있다.
파라미터들을 산출하는 단계 또는 파라미터 산출부는 해당 제어 영역의 제1 색상축에 대응하여 제1 내지 제3 채도 제어 영역별로 설정된 제1 색상축의 제1 내지 제3 채도 파라미터와, 해당 제어 영역의 제2 색상축에 대응하여 제1 내지 제3 채도 제어 영역별로 설정된 제2 색상축의 제1 내지 제3 채도 파라미터를, 산출된 색상 각도에 따라 제1 내지 제3 채도 제어 영역별로 선형 보간하여 제1 내지 제3 채도 게인을 산출할 수 있고, 해당 제어 영역의 제1 색상축에 대응하여 제1 및 제2 색상 제어 영역별로 설정된 제1 색상축의 제1 및 제2 색상 파라미터와, 해당 제어 영역의 제2 색상축에 대응하여 제1 및 제2 색상 제어 영역별로 설정된 제2 색상축의 제1 및 제2 색상 파라미터를, 산출된 색상 각도에 따라 제1 및 제2 색상 제어 영역별로 선형 보간하여 제1 및 제2 색상 게인을 산출할 수 있다.
채도 및 색상을 제어 영역별로 제어하는 단계 또는 채도 제어부는 색차 성분의 채도값을 제1 내지 제3 채도 컨트롤 포인트와 비교한 결과에 따라 제1 내지 제3 채도 제어 영역에 각각 대응하는 제1 내지 제3 채도 게인 중 적어도 하나를 적용하여 색차 성분의 채도를 제어할 수 있다. 채도 및 색상을 제어 영역별로 제어하는 단계 또는 채도 제어부는 색차 성분의 채도값이 제1 채도 컨트롤 포인트 이하인 경우, 색차 성분에 제1 채도 게인을 적용하여 색차 성분의 채도를 제어할 수 있다. 채도 및 색상을 제어 영역별로 제어하는 단계 또는 채도 제어부는 색차 성분의 채도값이 제1 채도 컨트롤 포인트보다 크고 제2 채도 컨트롤 포인트 이하인 경우, 제1 채도 컨트롤 포인트를 이용하여 색차 성분의 채도값을 제1 및 제2 채도 제어 영역에 각각 대응하는 제1 및 제2 채도값으로 분리하고, 제1 채도값에 제1 채도 게인을 적용한 값과, 제2 채도값에 제2 채도 게인을 적용한 값을 모두 합산하여 색차 성분의 채도를 제어할 수 있다. 채도 제어부는 색차 성분의 채도값이 제2 채도 컨트롤 포인트보다 큰 경우, 제1 및 제2 채도 컨트롤 포인트를 이용하여 색차 성분의 채도값을 제1 내지 제3 채도 제어 영역에 각각 대응하는 제1 내지 제3 채도값으로 분리하고, 제1 채도값에 제1 채도 게인을 적용한 값과, 제2 채도값에 제2 채도 게인을 적용한 값과, 제3 채도값에 제3 채도 게인을 적용한 값을 모두 합산하여 색차 성분의 채도를 제어할 수 있다.
채도 및 색상을 제어 영역별로 제어하는 단계 또는 색상 제어부는 색차 성분의 채도값을 색상 컨트롤 포인트와 비교한 결과에 따라 제1 및 제2 색상 제어 영역에 각각 대응하는 제1 및 제2 색상 게인 중 어느 하나를 적용하여 채도가 제어된 색차 성분의 색상을 제어할 수 있다. 채도 및 색상을 제어 영역별로 제어하는 단계 또는 색상 제어부는 색차 성분의 채도값이 색상 컨트롤 포인트 이하인 경우, 채도가 제어된 색차 성분에 제1 채도 게인을 적용하여 색차 성분의 색상을 제어하거나, 색차 성분의 채도값이 색상 컨트롤 포인트보다 큰 경우, 채도가 제어된 색차 성분에 제2 채도 게인을 적용하여 색차 성분의 색상을 제어할 수 있다.
채도 및 색상을 전체 제어하는 단계 또는 전체 제어부는 제어된 색차 성분에 전체 채도 게인을 적용하여, 제어된 색차 성분의 채도를 전체 제어하고, 채도가 전체 제어된 색차 성분에 전체 색상 게인을 적용하여, 채도가 전체 제어된 색차 성분의 색상을 전체 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 색역 매핑 방법 및 장치는 입력 영상 신호를 휘도 성분(Y)과 색차 성분(Cb, Cr)으로 분리하고, 색차 성분(Cb, Cr)의 채도와 색상을 제어하여 해당 디스플레이 장치의 타겟 색역(Target Color Gamut)에 매핑된 영상 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따른 색역 매핑 장치와 색역 매핑 방법은 복수의 색상축에 의해 복수의 제어 영역으로 분할되고, 복수의 색상축 각각에 개별적으로 부여된 파라미터들을 이용하여 각 제어 영역에서 독립적으로 색상, 채도, 휘도가 조절될 수 있다.
일 실시예에 따른 색역 매핑 방법 및 장치는 색상축에 의해 분할된 각 제어 영역을, 채도값에 따라 채도 게인이 다른 복수의 채도 제어 영역으로 더 분할하여, 각 채도 제어 영역별로 세밀하게 채도를 제어함으로써, 채도 튜닝 정확도를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 색역 매핑 방법 및 장치는 색상축에 의해 분할된 각 제어 영역을, 채도값에 따라 색상 게인이 다른 복수의 색상 제어 영역으로 더 분할하여, 각 색상 제어 영역별로 세밀하게 색상을 제어함으로써, 색상 튜닝 정확도를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 색역 매핑 방법 및 장치는 각 제어 영역별로 채도 및 색상이 제어된 색차 성분(Cb, Cr)을, 전체 채도 게인 및 전체 색상 게인을 적용하여 영역 구분없이 전체적으로 더 제어함으로써, 색역 매핑의 오차 범위를 감소시켜 색역 매핑 정확도를 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 각 제어 영역별로 추가 제어하는 경우보다 색역 매핑 시간을 감소시킬 수 있고 최소의 제어 신호를 이용할 수 있으므로, 효율적으로 색역을 튜닝할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 색역 매핑 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 색역 매핑 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 색차 성분(Cb, Cr)의 색상 각도를 예시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 원형 색상 영역에서의 색상축들을 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 원형 색상 영역에서의 채도 제어 영역들을 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 원형 색상 영역에서의 색상 제어 영역들을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 파라미터 산출부의 파라미터 산출 방법을 설명하기위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 채도 제어 영역별 채도 게인을 예시한 그래프이다.
도 9는 일 실시예에 따른 색상 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 색역 매핑 장치를 갖는 디스플레이 장치를 나타낸 블록도이다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
명세서에서 사용되는"부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 프로세스들, 함수들, 드라이버들, 펌웨어, 회로, 데이터, 데이터베이스, 테이블들을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 매핑 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 색역 매핑 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 색역 매핑 방법은 색공간 변환 단계(S20), 색상 각도 산출 단계(S30), 색상축 선택 단계(S40), 파라미터 산출 단계(S50), 채도 제어 단계(S60), 색상 각도 제어 단계(S70), 채도 및 색상 각도의 전체 제어 단계(S80), 색공간 역변환 단계(S90)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 색역 매핑 장치(600)는 색공간 변환부(20), 색상산출부(30), 색상축 선택부(40), 파라미터 산출부(50), 채도 제어부(60), 색상 제어부(70), 전체 제어부(80), 색공간 역변환부(90)를 포함할 수 있다.
입력 영상 신호로는 적색, 녹색, 청색(Red, Green, Blue) 영상 신호를 각각 나타내는 RGB 타입의 영상 신호(이하 R, G, B 신호)가 이용될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 색공간 변환부(20)는 입력 영상 신호인 R, G, B 신호를 공급받아 휘도 성분(Y)과 색차(chrominance) 성분(Cb, Cr)을 각각 나타내는 YCbCr 타입의 영상 신호(이하 Y, Cb, Cr 신호)로 변환할 수 있다(S20).
예를 들면, 색공간 변환부(220)는 아래 수학식 1과 같이 변환 계수(BT.2020)가 적용된 RGB-to-YCbCr 변환 함수를 이용하여 R, G, B 신호를 Y, Cb, Cr 신호로 변환할 수 있다. 아래 수학식 1에 적용된 계수는 변경될 수 있다.
Figure pat00001
다시 말하여, 색공간 변환부(20)는 R, G, B 신호를 휘도 정보를 나타내는 휘도 신호(Y)와, 색채 정보를 나타내는 색차 신호(Cb, Cr)로 분리할 수 있다. 색공간 변환부(20)는 Y, Cb, Cr 신호를 색상 산출부(30)로 출력할 수 있다.
색상(Hue) 산출부(30)는 색공간 변환부(20)로부터 공급받은 영상 신호(Y, Cb, Cr) 중 색차 신호(Cb, Cr)를 이용하여 색상 값을 나타내는 색상 각도(Hue Angle)를 산출할 수 있다(S30).
도 3을 참조하면, Cb-Cr 평면 상에서 입력 Cb, Cr 좌표(Cbin, Crin)의 색상 각도(Hue=θ)는, 원점으로부터 해당 Cb, Cr 좌표(Cbin, Crin)를 잇는 직선 그래프(L)가 Cb축과 이루는 각도를 의미한다. 색상 산출부(30)는 입력 Cb, Cr 좌표(Cbin, Crin)에 대한 색상 각도(θ)를, 아래 수학식 2와 같이 Cb, Cr 좌표(Cbin, Crin)의 아크탄젠트 함수(atan)를 이용하여 산출할 수 있다.
Figure pat00002
색상 산출부(30)는 색공간 변환부(20)로부터 공급받은 영상 신호(Y, Cb, Cr)와, 산출한 색상 각도를 색상축 선택부(40)로 출력할 수 있다.
색상축 선택부(40)는 색상 산출부(30)로부터 공급받은 색상 각도를 이용하여 그 색상 각도가 위치하는 영역의 색상축들을 선택할 수 있다(S40).
예를 들면, 도 4에 도시된 Cb-Cr 평면의 원형 색상 영역에는 30도 간격을 갖는 12개의 색상축(Ax0~Ax11)이 부여될 수 있고, 원형 색상 영역은 12개의 색상축(Ax0~Ax11)에 의해 12개의 영역으로 분할될 수 있다.
색상축 선택부(40)는 12개의 색상축(Ax0~Ax11) 중 공급받은 색상 각도가 위치하는 영역의 제1 및 제2 색상축을 선택할 수 있다. 제2 색상축은 제1 색상축보다 큰 색상 각도를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 색상 산출부(30)에서 산출된 색상 각도(θ), 즉 입력 Cb, Cr 좌표의 직선 그래프(L)가 색상축 Ax1과 색상축 Ax2 사이의 영역에 위치하는 경우, 색상축 선택부(40)는 해당 영역의 제1 색상축(Ax1)과 제2 색상축(Ax2)을 선택할 수 있다.
색상축 선택부(40)는 색상 산출부(30)로부터 공급받은 영상 신호(Y, Cb, Cr) 및 색상 각도와, 그 색상 각도에 대응하여 선택한 2개의 색상축을 파라미터 산출부(50)로 출력할 수 있다.
파라미터 산출부(50)는 색상축 선택부(40)로부터 공급받은 2개의 색상축과, 색상 각도를 이용하여 복수의 파라미터를 산출할 수 있다(S50). 파라미터 산출부(50)는 색상축 선택부(40)로부터 공급받은 2개의 색상축에 각각 대응하여 설정된 파라미터들과, 공급받은 색상 각도를 이용하여 복수의 파라미터를 산출할 수 있다.
파라미터 산출부(50)에서 산출되는 파라미터들은, 채도 제어를 위한 채도 파라미터, 색상 제어를 위한 색상 파라미터를 포함할 수 있다.
Cb-Cr 평면의 원형 색상 영역은 색상 각도에 따른 복수의 색상축에 의해 복수의 제어 영역으로 분할될 수 있고, 복수의 색상축 각각에 개별적으로 부여된 파라미터들을 이용하여 각 제어 영역에서 독립적으로 색상, 채도, 휘도가 조절될 수 있다. 또한, 색상축에 의해 분할된 각 제어 영역은 채도(Saturation) 값에 따라 채도를 다르게 제어하기 위하여 복수의 채도 제어 영역으로 더 분할될 수 있다. 나아가, 색상축에 의해 분할된 각 제어 영역은 채도 값에 따라 색상을 다르게 제어하기 위하여 복수의 색상 제어 영역으로 더 분할될 수 있다.
예를 들면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 Cb-Cr 평면의 원형 색상 영역은 색상 각도에 따른 12개의 색상축(Ax0~Ax11)에 의해 12개의 제어 영역으로 분할될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 색상축(Ax0~Ax11)에 의해 분할된 각 제어 영역은 원점으로부터의 직선(L) 길이에 해당하는 채도 값에 따라 제1 내지 제3 채도 제어 영역(52L, 52M, 52H)으로 더 분할될 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이 색상축(Ax0~Ax11)에 의해 분할된 각 제어 영역은 채도 값에 따라 제1 및 제2 색상 제어 영역(54L, 54H)으로 더 분할될 수 있다.
파라미터 산출부(50)에서 이용하는 레지스터에는 미리 설정된 제1 채도 컨트롤 포인트(SCP_LM), 제2 채도 컨트롤 포인트(SCP_MH), 색상 컨트롤 포인트(HCP)가 저장되어 있다. 제1 채도 컨트롤 포인트(SCP_LM)는 낮은 채도 영역에 대응하는 제1 채도 제어 영역(52L)과, 중간 채도 영역에 대응하는 제2 채도 제어 영역(52M)을 구분하는 채도값을 의미한다. 제2 채도 컨트롤 포인트(SCP_MH)는 제2 채도 제어 영역(52M)과, 높은 채도 영역에 대응하는 제3 채도 제어 영역(52H)을 구분하는 채도값을 의미한다. 색상 컨트롤 포인트(HCP)는 색상 제어를 위한 낮은 채도 영역에 대응하는 제1 색상 제어 영역(54L)과, 색상 제어를 위한 높은 채도 영역에 대응하는 제2 색상 제어 영역(54H)을 구분하는 채도값을 의미한다. 제1 채도 컨트롤 포인트(SCP_LM), 제2 채도 컨트롤 포인트(SCP_MH), 색상 컨트롤 포인트(HCP)는 디스플레이 특성 등에 따라 설계자에 의해 조절이 가능하다.
각 색상축에 대응하여 개별적으로 설정되어 레지스터에 저장된 파라미터들은, 제1 채도 제어 영역(52L)에 대응하는 제1 채도 파라미터, 제2 채도 제어 영역(52M)에 대응하는 제2 채도 파라미터, 제3 채도 제어 영역(52H)에 대응하는 제3 채도 파라미터, 제1 색상 제어 영역(54L)에 대응하는 제1 색상 파라미터, 제2 색상 제어 영역(54H)에 대응하는 제2 색상 파라미터를 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 파라미터 산출부(50)는 제1 색상축 Ax(n-1)(n은 양의 정수)의 파라미터(게인) Parameter_axis(n-1)와, 제2 색상축 Ax(n)의 파라미터 Parameter_axis(n)를, 공급받은 색상 각도(Target)와 해당 색상축 간의 각도 차이 d(n-1), d(n)를 이용하여 아래 수학식 3과 같이 선형 보간(linear interpolation)함으로써, 공급받은 Cb, Cr 신호와 색상 각도를 제어하기 위한 결과 파라미터 Parameter_result를 게인으로 산출할 수 있다.
Figure pat00003
상기 수학식 3에서 Parameter_axis(n-1)는 제1 색상축 Ax(n-1)에 설정된 파라미터를 의미하고, Parameter_axis(n)는 제2 색상축 Ax(n)에 설정된 파라미터를 의미한다. d(n-1)은 공급받은 색상 각도(Target)와 제1 색상축 Ax(n-1) 사이의 각도 차이를 나타내고, d(n)은 제2 색상축 Ax(n)과 공급받은 색상 각도(Target) 사이의 각도 차이를 나타낸다. 각 색상축의 파라미터는 채도 파라미터들 및 색상 파라미터들을 포함할 수 있다.
예를 들면, 파라미터 산출부(50)는 제1 색상축 Ax(n-1)에 설정된 제1 채도 파라미터와, 제2 색상축 Ax(n)에 설정된 제1 채도 파라미터를 상기 수학식 3과 같이 선형 보간함으로써 공급받은 Cb, Cr 신호에 적용하기 위한 제1 채도 게인을 산출할 수 있다. 파라미터 산출부(50)는 제1 색상축 Ax(n-1)에 설정된 제2 채도 파라미터와, 제2 색상축 Ax(n)에 설정된 제2 채도 파라미터를 상기 수학식 3과 같이 선형 보간함으로써 공급받은 Cb, Cr 신호에 적용하기 위한 제2 채도 게인을 산출할 수 있다. 파라미터 산출부(50)는 제1 색상축 Ax(n-1)에 설정된 제3 채도 파라미터와, 제2 색상축 Ax(n)에 설정된 제3 채도 파라미터를 상기 수학식 3과 같이 선형 보간함으로써 공급받은 Cb, Cr 신호에 적용하기 위한 제3 채도 게인을 산출할 수 있다.
파라미터 산출부(50)는 제1 색상축 Ax(n-1)에 설정된 제1 색상 파라미터와, 제2 색상축 Ax(n)에 설정된 제1 색상 파라미터를 상기 수학식 3과 같이 선형 보간함으로써 공급받은 색상 각도에 적용하기 위한 제1 색상 게인을 산출할 수 있다. 파라미터 산출부(50)는 제1 색상축 Ax(n-1)에 설정된 제2 색상 파라미터와, 제2 색상축 Ax(n)에 설정된 제2 색상 파라미터를 상기 수학식 3과 같이 선형 보간함으로써 공급받은 색상 각도에 적용하기 위한 제2 색상 게인을 산출할 수 있다.
파라미터 산출부(50)는 색상축 선택부(40)로부터 공급받은 영상 신호(Y, Cb, Cr) 및 색상 각도와, 파라미터 산출부(50)에서 산출된 제1 내지 제3 채도 게인, 제1 및 제2 색상 게인을 채도 제어부(60)로 출력할 수 있다.
채도 제어부(60)는 파라미터 산출부(50)에서 산출된 제1 내지 제3 채도 게인 중 적어도 하나를 이용하여 파라미터 산출부(50)로부터 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)의 채도를 제어할 수 있다(S60). 채도 제어부(60)는 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)가 위치하는 채도 제어 영역을 판단하고, 판단된 채도 제어 영역에 따라 채도 제어 영역별로 해당 채도 게인을 적용함으로써, 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)의 채도를 제어할 수 있다.
채도 제어부(60)는 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)의 채도값(Sat), 즉 원점으로부터 색차 신호(Cb, Cr)의 좌표까지의 직선 길이에 해당하는 채도값(Sat)을 아래 수학식 4와 같이 산출한다.
Figure pat00004
채도 제어부(60)는 색차 신호(Cb, Cr)의 채도값을 제1 및 제2 채도 컨트롤 포인트(SCP_LM, SCP_MH)와 비교하여 색차 신호(Cb, Cr)가 제1 내지 제3 채도 제어 영역 중 어느 영역에 위치하는지 판단하고, 판단된 채도 제어 영역별로 제1 내지 제3 채도 게인 중 해당 채도 게인을 각각 적용하여, 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)의 채도를 조절할 수 있다.
도 8을 참조하면, 입력 채도는 제1 및 제2 채도 컨트롤 포인트(SCP_LM, SCP_MH)에 의해 구분되는 채도 제어 영역에 따라 서로 다른 채도 게인(Sgain1, Sgain2, Sgain3)을 각각 적용함으로써 출력 채도로 조절될 수 있다. 제1 채도 컨트롤 포인트(SCP_LM)는 제1 채도 컨트롤 포인트의 조절 범위(SCP_range_lm) 내에서 가변될 수 있고, 제2 채도 컨트롤 포인트(SCP_MH)는 제2 채도 컨트롤 포인트의 조절 범위(SCP_range_mh) 내에서 가변될 수 있다.
채도 제어부(60)는 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)의 채도값이 제1 채도 컨트롤 포인트(SCP_LM) 이하인 경우, 제1 채도 제어 영역(52L, 도 5)에 위치하는 것으로 판단하고, 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)에 제1 채도 제어 영역(52L)의 제1 채도 게인(Sgain1)을 적용(승산)하여 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)의 채도를 제어할 수 있다.
채도 제어부(60)는 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)의 채도값이 제1 채도 컨트롤 포인트(SCP_LM)보다 크고, 제2 채도 컨트롤 포인트(SCP_MH) 이하인 경우, 제2 채도 제어 영역(52M, 도 5)에 위치하는 것으로 판단하고, 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)에 채도 제어 영역별로 제1 채도 제어 영역(52L)의 제1 채도 게인(Sgain1)과, 제2 채도 제어 영역(52M)의 제2 채도 게인(Sgain2)을 각각 적용(승산)하여 합산함으로써, 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)의 채도를 제어할 수 있다.
예를 들면, 채도 제어부(60)는 제2 채도 제어 영역(52M, 도 5)에 위치하는 색차 신호(Cb, Cr)의 채도값(Sat)을 제1 채도 제어 영역(52L)의 제1 채도값(SCP_LM)과, 제2 채도 제어 영역(52M)의 제2 채도값(Sat - SCP_LM)으로 분리할 수 있다. 여기서, 제1 채도 제어 영역(52L)의 제1 채도값(SCP_LM)은 제1 채도 컨트롤 포인트(SCP_LM)와 동일하고, 제2 채도 제어 영역(52M)의 제2 채도값(Sat - SCP_LM)은 색차 신호(Cb, Cr)의 채도값(Sat)에서 제1 채도 컨트롤 포인트(SCP_LM)를 차감한 값을 의미한다.
채도 제어부(60)는 제1 채도 제어 영역(52L)의 제1 채도값(SCP_LM)에 제1 채도 제어 영역(52L)의 제1 채도 게인(Sgain1)을 적용(승산)한 값과, 제2 채도 제어 영역(52M)의 제2 채도값(Sat - SCP_LM)에 제2 채도 제어 영역(52M)의 제2 채도 게인(Sgain2)을 적용(승산)한 값을 합산함으로써, 색차 신호(Cb, Cr)의 채도를 채도 제어 영역별로 미세하게 제어하여 출력할 수 있다.
채도 제어부(60)는 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)의 채도값이 제2 채도 컨트롤 포인트(SCP_MH)보다 큰 경우, 제3 채도 제어 영역(52H, 도 5)에 위치하는 것으로 판단하고, 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)에 채도 제어 영역별로 제1 채도 제어 영역(52L)의 제1 채도 게인(Sgain1)과, 제2 채도 제어 영역(52M)의 제2 채도 게인(Sgain2)과, 제3 채도 제어 영역(52M)의 제3 채도 게인(Sgain3)을 각각 적용(승산)하여 합산함으로써, 공급받은 색차 신호(Cb, Cr)의 채도를 제어할 수 있다.
채도 제어부(60)는 제3 채도 제어 영역(52H)에 위치하는 색차 신호(Cb, Cr)의 채도값(Sat)을 제1 채도 제어 영역(52L)의 제1 채도값(SCP_LM)과, 제2 채도 제어 영역(52M)의 제2 채도값(SCP_MH - SCP_LM)과, 제3 채도 제어 영역(52H)의 제3 채도값(Sat - SCP_MH)으로 분리할 수 있다. 여기서, 제1 채도 제어 영역(52L)의 제1 채도값(SCP_LM)은 제1 채도 컨트롤 포인트(SCP_LM)와 동일하고, 제2 채도 제어 영역(52M)의 제2 채도값(SCP_MH - SCP_LM)은 제2 채도 컨트롤 포인트(SCP_MH)에서 제1 채도 컨트롤 포인트(SCP_LM)를 차감한 값을 의미하고, 제3 채도 제어 영역(52H)의 제3 채도값(Sat - SCP_MH)은 색차 신호(Cb, Cr)의 채도값(Sat)에서 제2 채도 컨트롤 포인트(SCP_MH)를 차감한 값을 의미한다.
채도 제어부(60)는 제1 채도 제어 영역(52L)의 제1 채도값(SCP_LM)에 제1 채도 제어 영역(52L)의 제1 채도 게인(Sgain1)을 적용(승산)한 값과, 제2 채도 제어 영역(52M)의 제2 채도값(SCP_MH - SCP_LM)에 제2 채도 제어 영역(52M)의 제2 채도 게인(Sgain2)을 적용(승산)한 값과, 제3 채도 제어 영역(52H)의 제3 채도값(Sat - SCP_MH)에 제3 채도 제어 영역(52H)의 제3 채도 게인(Sgain3)을 적용(승산)한 값을 모두 합산함으로써, 색차 신호(Cb, Cr)의 채도를 채도 제어 영역별로 미세하게 제어하여 출력할 수 있다.
채도 제어부(60)는 파라미터 산출부(50)로부터 공급받은 Y 신호, 제1 및 제2 색상 게인과, 채도 제어부(60)에 의해 채도가 조절된 Cb, Cr 신호와, 채도 제어부(60)에서 산출된 채도값을 색상 제어부(70)로 출력할 수 있다.
색상 제어부(70)는 채도 제어부(60)로부터 공급받은 채도값에 따라 제1 및 제2 색상 게인 중 어느 하나를 이용하여 채도 제어부(60)로부터 공급받은 Cb, Cr 신호의 색상을 제어할 수 있다(S70).
색상 제어부(70)는 채도 제어부(60)로부터 공급받은 채도값을 색상 제어 포인트(HCP)와 비교하여 색상 제어 영역을 판단하고, 판단된 색상 제어 영역의 색상 게인을 적용하여 채도 제어부(60)로부터 공급받은 Cb, Cr 신호의 색상을 제어할 수 있다.
예를 들면, 색상 제어부(70)는 채도 제어부(60)로부터 공급받은 채도값이 색상 제어 포인트(HCP) 이하인 경우 제1 색상 제어 영역(54L, 도 7)으로 판단하고, 채도 제어부(60)로부터 공급받은 제1 색상 제어 영역(54L)의 제1 색상 게인을 선택하고, 채도 제어부(60)로부터 공급받은 Cb, Cr 신호에 선택한 제1 색상 게인을 적용하여 색상을 조절할 수 있다.
색상 제어부(70)는 채도 제어부(60)로부터 공급받은 채도값이 색상 제어 포인트(HCP)보다 큰 경우 제2 색상 제어 영역(54H, 도 7)으로 판단하고, 채도 제어부(60)로부터 공급받은 제2 색상 제어 영역(54H)의 제2 색상 게인을 선택하고, 채도 제어부(60)로부터 공급받은 Cb, Cr 신호에 선택한 제2 색상 게인을 적용하여 색상을 조절할 수 있다.
도 9를 참조하면, 색상 제어부(70)는 공급받은 Cb, Cr 신호(Cbin, Crin)를, 공급받은 채도값에 따라 선택된 색상 제어 게인(Hgain)을 적용하여 그 색상 제어 게인(Hgain)만큼 회전시킴으로써, 색상이 제어된 Cb, Cr 신호(Cbout, Crout)를 출력할 수 있다. 색상 제어부(70)는 공급받은 채도값에 따라 선택된 색상 제어 게인(Hgain)을, 아래 수학식 5와 같이 채도 제어부(60)로부터 공급받은 Cb, Cr 신호(Cbin, Crin)에 적용함으로써, 색상이 제어된 Cb, Cr 신호(Cbout, Crout)를 출력할 수 있다.
Figure pat00005
색상 제어부(70)는 채도 제어부(60)로부터 공급받은 Y 신호와, 채도 제어부(60)및 색상 제어부(70)에 의해 해당 제어 영역에서 채도 및 색상이 조절된 Cb, Cr 신호를 전체 제어부(80)로 출력할 수 있다.
전체 제어부(80)는 색상 제어부(70)로부터 공급받은 영상 신호(Y, Cb, Cr)의 채도와 색상을 제어 영역의 구분없이 추가로 제어할 수 있다(S80).
이를 위하여, 레지스터에는 모든 제어 영역을 전체적으로 제어하기 위한 전체 파라미터, 즉 모든 제어 영역의 채도를 전체적으로 제어하기 위한 전체 채도 게인과, 모든 제어 영역의 색상을 전체적으로 제어하기 위한 전체 색상 게인이 미리 설정되어 저장되어 있다.
전체 제어부(80)는 색상 제어부(70)로부터 공급받은 Cb, Cr 신호에 전체 채도게인을 적용(승산)하여 채도를 전체적으로 한번 더 제어할 수 있다. 전체 제어부(80)는 전체 채도 게인을 적용하여 채도가 제어된 Cb, Cr 신호에 전체 색상 게인을 상기 수학식 5와 같이 적용하여 색상을 전체적으로 한번 더 제어할 수 있다.
전체 제어부(80)는 색상 제어부(70)로부터 공급받은 Y 신호와, 전체 제어부(80)에 의해 채도 및 색상이 전체적으로 더 조절된 Cb, Cr 신호를 색공간 역변환부(90)로 출력할 수 있다.
색공간 역변환부(90)는 전체 제어부(80)로부터 공급받은 Y, Cb, Cr 신호를 R', G', B'로 역변환하여 출력할 수 있다(S90).
예를 들면, 색공간 역변환부(90)는 아래의 수학식 6과 같이 변환 계수(BT.2020)가 적용된 YCbCr-to-RGB 변환 함수를 이용하여 Y, Cb, Cr 신호를 R', G', B' 신호로 역변환할 수 있다. 아래 수학식 6에 적용된 변환 계수는 변경될 수 있다.
Figure pat00006
이와 같이, 일 실시예에 따른 색역 매핑 방법과 색역 매핑 장치(600)는 입력 영상 신호를 휘도 성분(Y)과 색차 성분(Cb, Cr)으로 분리하고, 색차 성분(Cb, Cr)의 채도와 색상을 제어하여 해당 디스플레이 장치의 타겟 색역(Target Color Gamut)에 매핑된 영상 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따른 색역 매핑 장치와 색역 매핑 방법은 복수의 색상축에 의해 복수의 제어 영역으로 분할되고, 복수의 색상축 각각에 개별적으로 부여된 파라미터들을 이용하여 각 제어 영역에서 독립적으로 색상, 채도, 휘도가 조절될 수 있다.
일 실시예에 따른 색역 매핑 방법과 색역 매핑 장치(600)는 색상축에 의해 분할된 각 제어 영역을, 채도값에 따라 채도 게인이 다른 복수의 채도 제어 영역으로 더 분할하여, 각 채도 제어 영역별로 세밀하게 채도를 제어함으로써, 채도 튜닝 정확도를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 색역 매핑 방법과 색역 매핑 장치(600)는 색상축에 의해 분할된 각 제어 영역을, 채도값에 따라 색상 게인이 다른 복수의 색상 제어 영역으로 더 분할하여, 각 색상 제어 영역별로 세밀하게 색상을 제어함으로써, 색상 튜닝 정확도를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 색역 매핑 방법과 색역 매핑 장치(600)는 각 제어 영역별로 채도 및 색상이 제어된 색채 성분(Cb, Cr)을, 전체 채도 게인 및 전체 색상 게인을 적용하여 영역 구분없이 전체적으로 한번 더 제어함으로써, 색역 매핑의 오차 범위를 감소시켜 색역 매핑 정확도를 더욱 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 각 제어 영역별로 추가 제어하는 경우보다 색역 매핑 시간을 감소시킬 수 있고 최소의 제어 신호를 이용할 수 있으므로, 효율적인 색역 매핑을 처리할 수 있다.
일 실시예에 따른 색역 매핑 장치(600)는 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 색역 매핑 장치(600)가 적용된 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치, 전계발광 디스플레이 장치(Electroluminescent Display), 마이크로(Micro) LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 장치 등을 포함하는 다양한 디스플레이 장치 중 어느 하나일 수 있다. 전계발광 디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 디스플레이 장치, 퀀텀닷 발광 다이오드(Quantum-dot Light Emitting Diode) 디스플레이 장치, 또는 무기 발광 다이오드(Inorganic Light Emitting Diode) 디스플레이 장치일 수 있다.
도 10을 참조하면, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100), 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 감마 전압 생성부(500), 타이밍 컨트롤러(400), 색역 매핑 장치(600) 등을 포함할 수 있다. 색역 매핑 장치(600)와 타이밍 컨트롤러(400)는 영상 프로세서(700)로 정의될 수 있다. 게이트 드라이버(200)와 데이터 드라이버(300)는 패널 구동부로 정의될 수 있다. 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 타이밍 컨트롤러(400)는 디스플레이 구동부로 정의될 수 있다.
색역 매핑 장치(600)는 앞서 설명한 바와 같이 입력 영상의 색상과 채도를, 제어 영역별로 1차 제어하고 전체적으로 2차 제어하여, 세밀하게 튜닝함으로써, 디스플레이 장치의 타겟 색역에 더욱 정확하게 매핑시킬 수 있고, 타겟 색역에 매핑된 출력 영상을 타이밍 컨트롤러(400)로 출력할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 색역 매핑 장치(600)로부터 공급받은 영상 데이터를소비 전력 감소를 위한 휘도 보정이나, 화질 보정 등과 같은 다양한 후처리를 수행하고, 후처리된 영상 데이터를 데이터 드라이버(300)로 공급할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 색역 매핑 장치(600)를 통해 영상 데이터와 함께 동기 신호들을 공급받을 수 있다. 동기 신호는 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 등을 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(400)는 공급받은 동기 신호들과 내부에 저장된 타이밍 설정 정보(스타트 타이밍, 펄스폭 등)를 이용하여, 복수의 데이터 제어 신호를 생성하여 데이터 드라이버(300)로 공급하고, 복수의 게이트 제어 신호를 생성하여 게이트 드라이버(200)로 공급할 수 있다.
감마 전압 생성부(500)는 전압 레벨이 서로 다른 복수의 기준 감마 전압들을 포함하는 기준 감마 전압 세트를 생성하여 데이터 드라이버(300)로 공급할 수 있다. 감마 전압 생성부(500)는 타이밍 컨트롤러(400)의 제어에 따라 디스플레이 장치의 감마 특성에 대응하는 복수의 기준 감마 전압들을 생성하여 데이터 드라이버(300)로 공급할 수 있다. 감마 전압 생성부(500)는 프로그래머블 감마(Programmable Gamma) IC로 구성될 수 있고, 타이밍 컨트롤러(400)로부터 감마 데이터를 공급받고 감마 데이터에 따라 기준 감마 전압 레벨을 생성하거나 조정하여 데이터 드라이버(300)로 출력할 수 있다.
데이터 드라이버(300)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 데이터 제어 신호에 따라 제어되고, 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 디지털 영상 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여, 디스플레이 패널(100)의 데이터 라인들 각각에 해당 데이터 신호를 공급한다. 데이터 드라이버(300)는 감마 전압 생성부(500)로부터 공급된 복수의 기준 감마 전압들이 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디지털 영상 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환할 수 있다.
게이트 드라이버(200)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 복수의 게이트 제어 신호에 따라 제어되어, 디스플레이 패널(100)의 게이트 라인들을 개별적으로 구동할 수 있다. 게이트 드라이버(200)는 복수의 게이트 라인들을 순차적으로 구동할 수 있다. 게이트 드라이버(200)는 각 게이트 라인의 구동 기간에는 해당 게이트 라인에 게이트 온 전압의 스캔 신호를 공급할 수 있고, 각 게이트 라인 비구동 기간에는 해당 게이트 라인에 게이트 오프 전압을 공급할 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 서브픽셀들이 매트릭스 형태로 배열된 디스플레이 영역을 통해 영상을 표시한다. 각 서브픽셀은 적색광을 방출하는 적색(R) 서브픽셀, 녹색광을 방출하는 녹색(G) 서브픽셀, 청색광을 방출하는 청색(B) 서브픽셀, 백색광을 방출하는 백색(W) 서브픽셀 중 어느 하나이고, 적어도 1개의 TFT에 의해 독립적으로 구동된다. 단위 픽셀은 색이 다른 2개, 3개, 4개 서브픽셀의 조합으로 구성될 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 디스플레이 영역과 전체적으로 오버랩하여 사용자의 터치를 센싱하는 터치 센서 스크린을 더 포함할 수 있고, 터치 센서 스크린은 패널(100)에 내장되거나 패널(100)의 디스플레이 영역 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 색역 매핑 장치 및 그를 포함하는 디스플레이 장치는 다양한 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 색역 매핑 장치 및 그를 포함하는 디스플레이 장치는 모바일 디바이스, 영상 전화기, 스마트 와치(smart watch), 와치 폰(watch phone), 웨어러블 기기(wearable device), 폴더블 기기(foldable device), 롤러블 기기(rollable device), 벤더블 기기(bendable device), 플렉서블 기기(flexible device), 커브드 기기(curved device), 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), PDA(personal digital assistant), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 데스크탑 PC(desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 네비게이션, 차량용 네비게이션, 차량용 표시장치, 텔레비전, 월페이퍼(wall paper) 표시장치, 샤이니지(signage) 기기, 게임기기, 노트북, 모니터, 카메라, 캠코더, 및 가전 기기 등에 적용될 수 있다.
상술한 본 명세서의 다양한 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 명세서의 적어도 하나의 예에 포함되며, 반드시 하나의 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 본 명세서의 적어도 하나의 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 본 명세서의 기술 사상이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 명세서의 기술 범위 또는 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 본 명세서는 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 명세서의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 명세서의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
20: 색공간 변환부
30: 색상 산출부 40: 색상축 선택부
50: 파라미터 산출부 60: 채도 제어부
70: 색상 제어부 80: 전체 제어부
90: 색공간 역변환부 600: 색역 매핑 장치
Ax0~Ax11: 색상축 52L: 제1 채도 제어 영역
52M: 제2 채도 제어 영역 52H: 제3 채도 제어 영역
SCP_LM: 제1 채도 컨트롤 포인트 SCP_MH: 제2 채도 컨트롤 포인트
54L: 제1 색상 제어 영역 54H: 제2 색상 제어 영역
HCP: 색상 컨트롤 포인트 100: 디스플레이 패널
200: 게이트 드라이버 300: 데이터 드라이버
400: 타이밍 컨트롤러 500: 감마 전압 생성부
700: 영상 프로세서

Claims (16)

  1. 입력 영상의 색신호를 휘도 성분과 한 쌍의 색차 성분으로 변환하는 단계;
    상기 색차 성분을 이용하여 색상 각도를 산출하는 단계;
    색상 각도가 다른 복수의 색상축에 의해 분할된 복수의 제어 영역들 중, 상기 산출된 색상 각도가 위치하는 해당 제어 영역의 색상축들을 선택하는 단계;
    상기 선택된 색상축들에 대응하여 설정된 복수의 파라미터와 상기 산출된 색상 각도를 이용하여 복수의 채도 게인과 복수의 색상 게인을 포함하는 복수의 파라미터를 산출하는 단계;
    상기 산출된 채도 게인 및 색상 게인을 이용하여, 상기 색차 성분의 채도 및 색상을 제어 영역별로 제어하는 단계;
    상기 제어된 색차 성분의 채도와 색상을, 전체 채도 게인과 전체 색상 게인을 이용하여 전체 제어하는 단계; 및
    상기 전체 제어된 색차 성분과, 상기 휘도 성분을 색신호로 역변환하는 단계를 포함하는 색역 매핑 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 파라미터들을 산출하는 단계는
    상기 해당 제어 영역에서, 채도값이 다른 복수의 채도 컨트롤 포인트에 의해 분할된 복수의 채도 제어 영역에 각각 대응하는 상기 복수의 채도 게인을 산출하는 단계; 및
    상기 해당 제어 영역에서, 색상 컨트롤 포인트의 채도값에 의해 분할된 복수의 색상 제어 영역에 각각 대응하는 상기 복수의 색상 게인을 산출하는 단계를 포함하는 색역 매핑 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 채도 게인은 제1 및 제2 채도 컨트롤 포인트에 의해 분할된 제1 내지 제3 채도 제어 영역에 각각 대응하여 산출된 제1 내지 제3 채도 게인을 포함하고,
    상기 복수의 색상 게인은 상기 색상 컨트롤 포인트에 의해 분할된 제1 및 제2 색상 제어 영역에 각각 대응하여 산출된 제1 및 제2 색상 게인을 포함하는 색역 매핑 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 채도 게인은
    상기 해당 제어 영역의 제1 색상축에 대응하여 상기 제1 내지 제3 채도 제어 영역별로 설정된 상기 제1 색상축의 제1 내지 제3 채도 파라미터와, 상기 해당 제어 영역의 제2 색상축에 대응하여 상기 제1 내지 제3 채도 제어 영역별로 설정된 상기 제2 색상축의 제1 내지 제3 채도 파라미터를, 상기 산출된 색상 각도에 따라 상기 제1 내지 제3 채도 제어 영역별로 선형 보간하여 산출되고,
    상기 제1 및 제2 색상 게인은
    상기 해당 제어 영역의 제1 색상축에 대응하여 상기 제1 및 제2 색상 제어 영역별로 설정된 상기 제1 색상축의 제1 및 제2 색상 파라미터와, 상기 해당 제어 영역의 제2 색상축에 대응하여 상기 제1 및 제2 색상 제어 영역별로 설정된 상기 제2 색상축의 제1 및 제2 색상 파라미터를, 상기 산출된 색상 각도에 따라 상기 제1 및 제2 색상 제어 영역별로 선형 보간하여 산출되는 색역 매핑 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 채도 및 색상을 제어 영역별로 제어하는 단계는
    상기 색차 성분의 채도값을 상기 제1 내지 제3 채도 컨트롤 포인트와 비교한결과에 따라 상기 제1 내지 제3 채도 제어 영역에 각각 대응하는 상기 제1 내지 제3 채도 게인 중 적어도 하나를 적용하여 상기 색차 성분의 채도를 제어하는 단계; 및
    상기 색차 성분의 채도값을 상기 색상 컨트롤 포인트와 비교한 결과에 따라상기 제1 및 제2 색상 제어 영역에 각각 대응하는 상기 제1 및 제2 색상 게인 중 어느 하나를 적용하여 상기 채도가 제어된 색차 성분의 색상을 제어하는 단계를 포함하는 색역 매핑 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 색차 성분의 채도값이 상기 제1 채도 컨트롤 포인트 이하인 경우, 상기 색차 성분에 상기 제1 채도 게인을 적용하여 상기 색차 성분의 채도를 제어하거나.
    상기 색차 성분의 채도값이 상기 제1 채도 컨트롤 포인트보다 크고 상기 제2채도 컨트롤 포인트 이하인 경우, 상기 제1 채도 컨트롤 포인트를 이용하여 상기 색차 성분의 채도값을 상기 제1 및 제2 채도 제어 영역에 각각 대응하는 제1 및 제2 채도값으로 분리하고, 상기 제1 채도값에 상기 제1 채도 게인을 적용한 값과, 상기 제2 채도값에 상기 제2 채도 게인을 적용한 값을 모두 합산하여 상기 색차 성분의 채도를 제어하거나,
    상기 색차 성분의 채도값이 상기 제2 채도 컨트롤 포인트보다 큰 경우, 상기 제1 및 제2 채도 컨트롤 포인트를 이용하여 상기 색차 성분의 채도값을 상기 제1 내지 제3 채도 제어 영역에 각각 대응하는 제1 내지 제3 채도값으로 분리하고, 상기 제1 채도값에 상기 제1 채도 게인을 적용한 값과, 상기 제2 채도값에 상기 제2 채도 게인을 적용한 값과, 상기 제3 채도값에 상기 제3 채도 게인을 적용한 값을 모두 합산하여 상기 색차 성분의 채도를 제어하는 색역 매핑 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 색차 성분의 채도값이 상기 색상 컨트롤 포인트 이하인 경우, 상기 채도가 제어된 색차 성분에 상기 제1 채도 게인을 적용하여 상기 색차 성분의 색상을 제어하거나,
    상기 색차 성분의 채도값이 상기 색상 컨트롤 포인트보다 큰 경우, 상기 채도가 제어된 색차 성분에 상기 제2 채도 게인을 적용하여 상기 색차 성분의 색상을 제어하는 색역 매핑 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 채도 및 색상을 전체 제어하는 단계는
    상기 제어된 색차 성분에 상기 전체 채도 게인을 적용하여, 상기 제어된 색차 성분의 채도를 전체 제어하고,
    상기 채도가 전체 제어된 색차 성분에 상기 전체 색상 게인을 적용하여, 상기 채도가 전체 제어된 색차 성분의 색상을 전체 제어하는 색역 매핑 방법.
  9. 입력 영상의 색신호를 휘도 성분과 한 쌍의 색차 성분으로 변환하는 색공간 변환부;
    상기 색차 성분을 이용하여 색상 각도를 산출하는 색상 산출부;
    색상 각도가 다른 복수의 색상축에 의해 분할된 복수의 제어 영역들 중, 상기 산출된 색상 각도가 위치하는 해당 제어 영역의 색상축들을 선택하는 색상축 선택부;
    상기 선택된 색상축들에 대응하여 설정된 복수의 파라미터와 상기 산출된 색상 각도를 이용하여 복수의 채도 게인과 복수의 색상 게인을 포함하는 복수의 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부;
    상기 산출된 채도 게인을 이용하여 상기 색차 성분의 채도를 제어 영역별로 제어하는 채도 제어부;
    상기 산출된 색상 게인을 이용하여, 상기 채도가 제어된 색차 성분의 색상을 제어 영역별로 제어하는 색상 제어부;
    상기 제어된 색차 성분의 채도와 색상을, 전체 채도 게인과 전체 색상 게인을 이용하여 전체 제어하는 전체 제어부; 및
    상기 전체 제어된 색차 성분과, 상기 휘도 성분을 색신호로 역변환하는 색공간 역변환부를 포함하는 색역 매핑 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 파라미터 산출부는
    상기 해당 제어 영역에서, 채도값이 다른 복수의 채도 컨트롤 포인트에 의해 분할된 복수의 채도 제어 영역에 각각 대응하는 상기 복수의 채도 게인을 산출하고,
    상기 해당 제어 영역에서, 색상 컨트롤 포인트의 채도값에 의해 분할된 복수의 색상 제어 영역에 각각 대응하는 상기 복수의 색상 게인을 산출하는 색역 매핑 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 채도 게인은 제1 및 제2 채도 컨트롤 포인트에 의해 분할된 제1 내지 제3 채도 제어 영역에 각각 대응하여 산출된 제1 내지 제3 채도 게인을 포함하고,
    상기 파라미터 산출부는
    해당 제어 영역의 제1 색상축에 대응하여 상기 제1 내지 제3 채도 제어 영역별로 설정된 상기 제1 색상축의 제1 내지 제3 채도 파라미터와, 상기 해당 제어 영역의 제2 색상축에 대응하여 상기 제1 내지 제3 채도 제어 영역별로 설정된 상기 제2 색상축의 제1 내지 제3 채도 파라미터를, 상기 산출된 색상 각도에 따라 상기 제1 내지 제3 채도 제어 영역별로 선형 보간하여 상기 제1 내지 제3 채도 게인을 산출하는 색역 매핑 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 색상 게인은 상기 색상 컨트롤 포인트에 의해 분할된 제1 및 제2 색상 제어 영역에 각각 대응하여 산출된 제1 및 제2 색상 게인을 포함하고,
    상기 파라미터 산출부는
    상기 해당 제어 영역의 제1 색상축에 대응하여 상기 제1 및 제2 색상 제어 영역별로 설정된 상기 제1 색상축의 제1 및 제2 색상 파라미터와, 상기 해당 제어 영역의 제2 색상축에 대응하여 상기 제1 및 제2 색상 제어 영역별로 설정된 상기 제2 색상축의 제1 및 제2 색상 파라미터를, 상기 산출된 색상 각도에 따라 상기 제1 및 제2 색상 제어 영역별로 선형 보간하여 상기 제1 및 제2 색상 게인을 산출하는 색역 매핑 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 채도 제어부는
    상기 색차 성분의 채도값을 상기 제1 내지 제3 채도 컨트롤 포인트와 비교한결과에 따라 상기 제1 내지 제3 채도 제어 영역에 각각 대응하는 상기 제1 내지 제3 채도 게인 중 적어도 하나를 적용하여 상기 색차 성분의 채도를 제어하고,
    상기 색상 제어부는
    상기 색차 성분의 채도값을 상기 색상 컨트롤 포인트와 비교한 결과에 따라상기 제1 및 제2 색상 제어 영역에 각각 대응하는 상기 제1 및 제2 색상 게인 중 어느 하나를 적용하여 상기 채도가 제어된 색차 성분의 색상을 제어하는 색역 매핑 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 채도 제어부는
    상기 색차 성분의 채도값이 상기 제1 채도 컨트롤 포인트 이하인 경우, 상기 색차 성분에 상기 제1 채도 게인을 적용하여 상기 색차 성분의 채도를 제어하거나.
    상기 색차 성분의 채도값이 상기 제1 채도 컨트롤 포인트보다 크고 상기 제2채도 컨트롤 포인트 이하인 경우, 상기 제1 채도 컨트롤 포인트를 이용하여 상기 색차 성분의 채도값을 상기 제1 및 제2 채도 제어 영역에 각각 대응하는 제1 및 제2 채도값으로 분리하고, 상기 제1 채도값에 상기 제1 채도 게인을 적용한 값과, 상기 제2 채도값에 상기 제2 채도 게인을 적용한 값을 모두 합산하여 상기 색차 성분의 채도를 제어하거나,
    상기 색차 성분의 채도값이 상기 제2 채도 컨트롤 포인트보다 큰 경우, 상기 제1 및 제2 채도 컨트롤 포인트를 이용하여 상기 색차 성분의 채도값을 상기 제1 내지 제3 채도 제어 영역에 각각 대응하는 제1 내지 제3 채도값으로 분리하고, 상기 제1 채도값에 상기 제1 채도 게인을 적용한 값과, 상기 제2 채도값에 상기 제2 채도 게인을 적용한 값과, 상기 제3 채도값에 상기 제3 채도 게인을 적용한 값을 모두 합산하여 상기 색차 성분의 채도를 제어하는 색역 매핑 장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 색상 제어부는
    상기 색차 성분의 채도값이 상기 색상 컨트롤 포인트 이하인 경우, 상기 채도가 제어된 색차 성분에 상기 제1 채도 게인을 적용하여 상기 색차 성분의 색상을 제어하거나,
    상기 색차 성분의 채도값이 상기 색상 컨트롤 포인트보다 큰 경우, 상기 채도가 제어된 색차 성분에 상기 제2 채도 게인을 적용하여 상기 색차 성분의 색상을 제어하는 색역 매핑 장치.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 전체 제어부는
    상기 제어된 색차 성분에 상기 전체 채도 게인을 적용하여, 상기 제어된 색차 성분의 채도를 전체 제어하고,
    상기 채도가 전체 제어된 색차 성분에 상기 전체 색상 게인을 적용하여, 상기 채도가 전체 제어된 색차 성분의 색상을 전체 제어하는 색역 매핑 장치.
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